前言

其實，許多要講的話，講授本書教學內容之前想要告訴讀者的話，都已經迫不及待地揉到本書的緒論里了。

為什么要編撰《現代集成電路制造技術原理與實踐》這部教材呢？我認為，本書所涉及的內容都是大學微電子技術和集成電路設計等相關專業的在校生所必須掌握的。

我不否認，在微電子業界內有這樣的觀點：如今已進入了集成工藝過程的高度自動化控制階段、工藝級設計的高度計算機化階段、集成電路的設計已與工藝無關的階段。一句話，從事微電子領域研究的技術人員甚至于不需要了解集成電路制造工藝過程的基本原理和細節。這種觀點對嗎？我可以負責任地說，此觀點有誤！借此機會，予以澄清。其一，再高度自動化的控制，也是由人來掌握的，不能夠知其然而不知其所以然；其二，實現集成電路制造工藝的計算機仿真，并最終完成工藝級的模擬、驗證、設計和工藝條件的優化實驗，都是建立在工藝過程的建模基礎之上的，工藝模擬精度的調試則必須首先把握住工藝過程的細節，否則，工藝級的設計和優化則無從談起。所有這些都告訴我們，集成電路制造工藝原理是從事集成電路底層設計和微電子領域生產、研究的技術人員所必須掌握的知識。

當代集成電路的設計大體上分為頂層設計和底層設計兩部分。所謂頂層設計，泛指系統級的描述、仿真、綜合與驗證環節。所謂底層設計，又被稱為TCAD設計層次。大體上包括布局布線、版圖設計與優化、互連設計及寄生參數的提取、工藝級仿真及器件物理特性級的模擬和驗證。可見，特別是集成電路的底層設計知識，是微電子和集成電路設計相關專業的學生所必備的知識。而底層設計知識與集成電路工藝制程關系密切。

作者從事集成電路制造工藝原理的教學及該領域的研究近 30 年。本書為集成電路設計與集成系統專業的教學需求，又兼顧該專業新教學計劃知識結構拓寬的要求量身定做。本書集本人的教學實踐及科學研究成果為一體，在筆者使用多年的自編講義的基礎上充實內容，又博采眾長，編撰而成的教科書。本書具有知識起點淺顯、內容覆蓋寬泛、知識點講授較深的多重特征，故使用本書可依讀者類型的不同各取所需地選修。講授本書以54～72學時（3至5學分）為宜。

在本書將要出版之際，我要特別感謝北京大學吉利久教授和張興教授、清華大學楊之廉教授、東南大學王志功教授、北京工業大學吳武臣教授和董利民教授、北京理工大學仲順安教授對筆者的一貫支持！我更加難以忘懷的是山東大學信息學院袁東風教授、王洪君教授及孫傳森教授等諸位學院領導對我教學和科研工作的支持與關心！還要特別感謝多年來濟南半導體元件實驗所、濟南錮锝微電子公司和山東科芯微電子公司的真誠協作！在筆者教學、科研和本書編寫過程中，孟堯微電子研發中心的研發團隊和我的研究生們給予了我極大的幫助，特別是研究生于英霞和劉巖同學在第五代TCAD可制造性工具的應用研究及消化吸收等方面進行了大量開拓性的工作，在此一并致謝。本書編寫過程中，得到了美國新思科技Synopsys Inc.北京辦事處總經理秦明先生、資深客戶總監劉衛東先生及Synopsys Inc. 中國TCAD技術總監夏春秋先生的鼎力支持。本書第17章和第18章的內容涵蓋了當代最新（第五代）的集成電路制造級設計工具及其應用的內容。這些內容在中國大陸地區首次被系統地介紹，由山東大學孟堯微電子研發中心的TCAD研發團隊在消化吸收、驗證性應用及工程應用的基礎之上精心組織、編撰而成，表達準確、深入淺出、文筆流暢又具有很強的可操作性。所有這些，對于我國高等學校集成電路制造級設計知識的教學及第五代 TCAD 制造級設計工具在我國IC底層設計界的深度應用，迅速推進我國集成電路的設計（特別是底層制造級設計）與制造水平，是一件非常有意義的事情。

本書的前16章由北京大學吉利久教授主審，第17、18章由Synopsys Inc. 中國TCAD技術總監夏春秋先生主審。他們為此付出了大量的時間和精力，并提出了諸多修改意見，筆者不勝感激！

我的學生張培偉作為《現代集成電路制造技術原理與實踐》多媒體、交互式、立體化教程的系統核心開發者，他的系統開發能力由該立體化教程程序體的技術含量即可見一斑，他對筆者教學資源開發的幫助是巨大的。我的學生馬風勇精心完成了本書全部教學插圖的計算機繪圖任務，他繪制的各類教學用圖精致到令人嘆為觀止，讀者可參見本書圖1-14、圖1-15和圖1-21，這些精美的教學用圖的確為本書增色不小。借此機會，向這兩位同學致以深深的謝意！

最后，我深深地感謝本書的責任編輯電子工業出版社的王羽佳女士和為此書的出版付出辛勤勞動的所有出版社工作人員。所有這些，是本書得以順利出版的保障。

為使本課程的教學達到更好的效果，《現代集成電路制造技術原理與實踐》多媒體、交互式、立體化教程已由電子工業出版社同步出版，請登錄山東大學孟堯微電子研發中心網站http://www.sdmy.sdu.edu.cn了解相關細節，聯系電話：13964052331。

限于作者的水平及成書的時間關系，書中不妥和謬誤之處在所難免，誠望讀者批評指正。

李惠軍

于山東大學